聚烯烃粉末掺混技术实验研究.pdf

《聚烯烃粉末掺混技术实验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、化工机械2014年聚烯烃粉末掺混技术实验研究洪涛+纪飞晨文化明(天华化工机械及自动化研究设计院有限公司)摘要介绍了聚烯烃粉末掺混技术实验研究的背景、意义、工作原理和实验方案，对实验结果进行了分析研究并提出了改进措施，为该技术工业化应用提供了实验基础和依据。关键词聚烯烃粉料掺混中图分类号TQ051．7文献标识码A文章编号0254—6094(2014)01．0044一04聚烯烃掺混是聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂生产工艺中普遍采用的环节，其作用是依靠掺混技术使聚烯烃产品性能均化、质量稳定。相对聚烯烃颗粒料，聚烯烃粉末掺混技术起步

2、较晚，一直未得到足够的重视，很多生产装置甚至未设置掺混环节，产品均化效果不理想，产品质量波动大。以中石化扬子石化塑料厂聚乙烯装置B线为例，该生产线常年生产YEC．5505T粉料产品，粉料通过聚合反应过程后直接通过缓冲料仓下落至粉料包装专用线进行包装。由于聚合反应过程中工艺参数的调整以及不同反应釜自身工况不同，聚合干燥后的粉料产品熔融指数(MFR)、密度、抗冲强度及拉伸强度等物性指标会有一定幅度的波动，导致同一时间包装的聚合物粉料基本物性指标存在差异，对后续作业中的质量控制产生不利影响。尤其是在聚烯烃高端专用料市场，目前进

3、口粉料依靠稳定的品质牢牢占据大部分市场份额，通过有效提高国内聚烯烃粉料掺混效果，打破进口粉料在该领域的垄断，提高我国聚烯烃产品的自给能力，市场潜力巨大。因此进行专门针对聚烯烃粉末掺混技术的实验研究具有显著的经济和社会效益。1掺混技术评价目前，工业化应用的掺混形式主要包括气流式、动力式和重力式。气流式掺混利用多股气流将物料从仓内不同高度、不同方位有选择的同时进入掺混仓内，从而实现掺混均化的目的；动力式掺混主要通过风机等外部动力设备将物料从掺混仓底部输送至顶部返回仓内，实现物料的充分混合；重力式掺混是完全依靠物料下落的重力，

4、通过在掺混仓内部设置各种结构的掺混装置如掺混管、均化器等实现物料混合。重力式掺混由于不需要外加动力，且结构简单、操作成本低，产品性能、质量稳定，在聚烯烃颗粒料行业已有广泛的应用。重力式掺混主要形式包括多管式、中心管式、靠壁式及旋叶式等，前三种形式的相同之处都以物料整体流为设计前提，采用掺混管均化物料。物料依靠重力流入不同高度开孔的掺混管内部，最后汇入设备底部的混合室完成物料的混合。聚烯烃粉末流动性差、易产生静电导致在掺混仓内架桥，如采用上述掺混形式，受掺混管的开孔尺寸限制，聚烯烃粉末难以顺畅的进人掺混管，在掺混管内的流动

5、状态也无法监控，不能达到良好的掺混效果。多流道旋叶式掺混是重力掺混的新型式，掺混机理也是靠物料的重力来实现，所不同的是掺混内构件采用旋叶式均化器，均化器安装在料仓底部，物料流经料仓底部时不同角度的多个旋叶片将物料分割成多个流道流向出口。通过比较各种掺混形式的特性可以看出，旋叶式掺混具有良好的掺混效果，并且旋叶式均化器流道相对较大，粉末物料可以顺畅通过，适合粉末物料的流动特性。}洪涛，男，1983年10月生，工程师。甘肃省兰州市，730060。第4l卷第1期化工机械45旋叶式掺混是中心流(核流)的典型结构，即物料在掺混仓内

6、以核流的方式流动，但在物料没有完全形成中心流状态时，掺混效果不好。因此单纯采用旋叶式重力掺混式不能完全满足工业化实际需要，研究新型复合式掺混技术成为聚烯烃粉料掺混发展的必然趋势。2实验目的通过建立聚烯烃粉末掺混实验装置，研究复合式掺混技术对于聚烯烃粉末的掺混效果，重点考察物料的流动速率、熔融指数和混合指数。通过对实验过程和结果的全面分析，对均化器、掺混仓体结构以及物料流动形式等关键技术提出优化方案，并为聚烯烃粉末复合掺混技术工业化应用提供实验依据，同时也为该技术在其他领域的延伸奠定基础。3工艺流程及均化机理聚烯烃粉末掺混

7、技术采用动力+旋叶式重力的复合掺混方式，物料首先依靠自身重力散落至掺混仓底部，通过经特殊设计的旋叶式掺混器完成初次重力掺混，出料口排出的物料通过输送系统再次返回仓内进行返混，并最终实现均化从出料口排出。工业装置根据生产需要可以采取一开一备形式，实现掺混及包装环节的连续作业。聚烯烃粉末掺混技术的工艺流程如图1所示。图1聚烯烃粉末掺混技术工艺流程示意图聚烯烃粉末掺混技术充分发挥了动力和重力在国内外现有设备形式的基础上进行消化、吸收掺混的优势。特殊设计的旋叶式均化器是针对聚和改进，针对聚烯烃粉末的自身特性，尤其对实验烯烃粉料流

8、动性差、易堆积的特性而专门开发，由料仓底锥角度、内摩擦角以及旋叶均化器的叶片中心管和两个锥体通过支撑筋板连接后形成若干分布角度、折流角度等关键部分进行技术攻关，设流道，中心管和中间锥体之间加有设计合理的折计并建立了特殊结构的多流道旋叶式掺混实验装流板(即旋叶片)。当料仓内固体物料形成核流置(图2)，根据确定的实验方案